自動化(hua)科(ke)學和(he)(he)技術的(de)發展,大致經歷了(le)這樣幾個階段,20世紀40年代出(chu)現的(de)經典控制理(li)(li)論,為自動化(hua)學科(ke)奠定了(le)理(li)(li)論基礎(chu)。它以系統(tong)(tong)的(de)頻率(lv)域描述(shu)和(he)(he)分析設計方法為基礎(chu),通過對系統(tong)(tong)輸入(ru)輸出(chu)的(de)頻域測(ce)試,建立系統(tong)(tong)的(de)模(mo)型,并通過設計前(qian)饋補償和(he)(he)反饋校正,使系統(tong)(tong)穩定運行,并使輸出(chu)達到期望值。這通常被(bei)認為是以控制為基礎(chu)的(de)自動化(hua)設備的(de)代理(li)(li)論。
自動化技術廣泛(fan)用(yong)于(yu)工(gong)業、農業、軍事、科學(xue)研(yan)究(jiu)、交通運輸、商業、醫療、服(fu)務和家庭(ting)等方面。采用(yong)自動化技術不僅可以(yi)把人從繁重的(de)體力(li)勞動、部分腦力(li)勞動以(yi)及惡劣(lie)、危(wei)險的(de)工(gong)作(zuo)環(huan)境中解(jie)放(fang)出(chu)來,而(er)且(qie)能擴(kuo)展人的(de)器(qi)官功(gong)能,極大地(di)提高勞動生產率,增強(qiang)人類認識(shi)世界和改造世界的(de)能力(li)。
自動化(hua)系統(tong)中的(de)(de)大(da)型成套設備,又稱自動化(hua)裝置。機器或裝置在無人干預的(de)(de)情況(kuang)下按規(gui)定的(de)(de)程序或指令(ling)自動進行操作或控(kong)制的(de)(de)過程。因此,自動化(hua)是工業、農業、國防和(he)科學技術現代化(hua)的(de)(de)重(zhong)要條件和(he)顯(xian)著標志
20世(shi)紀60年代,隨著航(hang)(hang)天航(hang)(hang)空(kong)(kong)事業的(de)(de)發(fa)展(zhan),出現(xian)了(le)(le)(le)以(yi)狀(zhuang)態空(kong)(kong)間法為基礎的(de)(de)現(xian)代控制(zhi)理論(lun),這一理論(lun)通過(guo)深入到(dao)對系(xi)統內部狀(zhuang)態的(de)(de)描述(shu),從信息(xi)層面(mian)上(shang)(shang)更深刻地刻劃了(le)(le)(le)系(xi)統的(de)(de)特征(zheng),在此(ci)(ci)基礎上(shang)(shang)發(fa)展(zhan)起來的(de)(de)狀(zhuang)態空(kong)(kong)間設計方法不僅(jin)可以(yi)處理多變量(liang)系(xi)統的(de)(de)控制(zhi)問題(ti),而且在控制(zhi)中開(kai)始滲(shen)入優化的(de)(de)概念,為實現(xian)高質量(liang)的(de)(de)自(zi)動化提供(gong)了(le)(le)(le)有力的(de)(de)手段(duan)。在此(ci)(ci)期間,自(zi)動控制(zhi)的(de)(de)理論(lun)和(he)應用得到(dao)了(le)(le)(le)蓬(peng)勃發(fa)展(zhan),系(xi)統辨識、自(zi)適應等新理論(lun)和(he)新思想不斷(duan)涌現(xian),并在航(hang)(hang)天航(hang)(hang)空(kong)(kong)、工業、工程領(ling)域得到(dao)了(le)(le)(le)廣泛的(de)(de)應用。
20世紀70年代以(yi)來,隨(sui)著計算(suan)機(ji)技術的(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)和普及,人們處理(li)(li)(li)復雜信(xin)(xin)息加(jia)(jia)工的(de)(de)能力得到了(le)顯著加(jia)(jia)強(qiang),從而有力地推動了(le)自動化技術的(de)(de)全方位(wei)發(fa)展(zhan)(zhan),其(qi)最主要(yao)的(de)(de)應用領(ling)域是(shi):以(yi)計算(suan)機(ji)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)為代表(biao)的(de)(de)工業(ye)過程控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)和工業(ye)機(ji)器人,以(yi)計算(suan)機(ji)集成信(xin)(xin)息處理(li)(li)(li)為代表(biao)的(de)(de)制(zhi)(zhi)造系統CIMS。在此期(qi)間,由于信(xin)(xin)息處理(li)(li)(li)能力的(de)(de)加(jia)(jia)強(qiang),解(jie)決高維大(da)系統控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、優化問題的(de)(de)大(da)系統理(li)(li)(li)論(lun)、解(jie)決帶(dai)有不(bu)確定性控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問題的(de)(de)魯棒、自適應控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理(li)(li)(li)論(lun)、解(jie)決難以(yi)數學(xue)建模系統控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問題的(de)(de)智能控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)理(li)(li)(li)論(lun)等都成為自動化研(yan)究領(ling)域中新的(de)(de)熱點,并迅即在各領(ling)域中得到了(le)應用。